«И на солнце есть пятна»

Настало время самым тщательным образом изучить действие на организм некоторых мощных факторов внешней среды… и в первую очередь специфически активных излучений центрального тела нашей планетной системы — Солнца.

А. Л. Чижевский

На итальянских предприятиях, вырабатывающих искусственные ткани, в некоторые дни работа прерывается без видимой причины, хотя все механизмы работают исправно. Просто вискоза, как по волшебству, вдруг перестает проходить через дюзы (сопла) прядильной машины, образуя комки.

Казалось бы, какое отношение это досадное производственное явление имеет к процессам, происходящим далеко на Солнце? Как это ни странно, оказалось, что самое непосредственное. Доказал это профессор Джорджио Пиккарди.

Много лет, начиная с 1935 г., Пиккарди занимается исследованием жидких коллоидных сред, близких по характеру к протоплазме. Он работал с водными растворами хлористого висмута, а позднее — со средами с акрилонитролом. Эти растворы, в которых частички вещества несут электрические заряды, создающие вокруг себя оболочки из молекул воды, содержались им как будто в идеальных условиях: при постоянном и одинаковом освещении, в полной неподвижности, в помещении, где поддерживаются одни и те же температура, давление и влажность воздуха.

Несмотря на это, растворы вели себя коварно и капризно: они вдруг мутнели, образовывали хлопья, выпадали в осадок. Джорджио Пиккарди удалось установить, что они, как и вискоза на предприятиях, реагируют на изменения электрического и магнитного полей Земли, связанные с циклически протекающими процессами на Солнце.

Дальнейшие работы этого ученого, издавшего в 1964 г. книгу «Химические основы медицинской климатологии», и многих других исследователей, в том числе Ф. Р. Шведова и сочинского врача-гематолога Н. А. Шульца, а также энтомолога Н. С. Щербиновского, говорят о связи жизненно важных процессов в организмах растений, животных и человека с периодически изменяющейся солнечной деятельностью.

Основоположником гелиобиологии — науки, трактующей эти вопросы,—по праву считается А. Л. Чижевский, посвятивший изучению солнечно-земных связей всю свою жизнь.

Многие исследователи доказывают на статистическом материале и считают бесспорным, что страшные по своему размаху вспышки чумы, холеры, дифтерии и других болезней у людей, а также таких эпизоотий, как ящур, энцефаломиэлит и другие, у животных, массовые перекочевки белок, зайцев, антилоп, нашествия саранчи и размножение насекомых — носителей болезней происходят через определенные, повторяющиеся промежутки времени, связанные с ритмом изменений солнечной активности, длительностью в 11, 80—90, 400 и так далее лет.

Регулярные наблюдения за циклическими колебаниями солнечной деятельности ведутся астрономическими обсерваториями разных стран уже больше двух столетий. В последние годы особенно ценная информация но вопросам влияния солнечных излучений и космических частиц на земную атмосферу и жизнь получена во время полетов космонавтов, при которых пришлось считаться с корпускулярным излучением, а также с помощью автоматических метеорологических спутников «Космос», «OSO-1», «Ариель» и др. И все же в гелиобиологии многое еще остается невыясненным и спорным.

В 1957—1958 гг., когда солнечная деятельность была особенно активной, рядом государств осуществлялась обширная программа наблюдений и исследований Международного геофизического года. В 1959 г. работы были продолжены по программе Года международного сотрудничества, уделившей особое место полярным районам нашей планеты, где солнечные влияния проявляются сильнее, чем на других широтах (в связи с меньшей толщиной слоя тропосферы и т. д.).

В 1964—1965 гг. при минимуме активности Солнца проводились новые работы по плану Международного года спокойного Солнца, при которых особенно широким фронтом велись наблюдения в Арктике и Антарктике, где сгущаются силовые линии магнитного поля Земли и усиливается поглощение выброшенных при солнечных вспышках и приходящих из Вселенной протонов и электронов.

В результате многих международных усилий получен большой и весьма ценный материал, расширяющий наши познания о магнитном поле Земли, о его возмущениях, о высоких слоях атмосферы и о процессах, происходящих в ней, о радиационных поясах заряженных частиц, окружающих нашу планету, и о той роли «защитницы жизни» от губительных космических влияний, которую выполняет атмосфера.

Следует надеяться, что эти данные помогут прояснить многое относительно характера и масштабов влияния циклических хромосферных вспышек, процессов изменения солнечной короны, за­рождения и разрушения солнечных пятен на живую и неживую природу Земли.

По современным взглядам, Солнце, находящееся от нас на расстоянии 150 млн. км, является одной из бесчисленных карликовых звезд Млечного Пути. Диаметр Солнца равен 1 млн. 390 тыс. км, т. е. в 109 раз больше диаметра Земли.

Фотографирование этого светила с помощью мощных телескопов и спектральный анализ показывают, что оно не имеет определенной поверхности и состоит из горячей плазмы и раскаленных газов. Условная, видимая с Земли солнечная поверхность раскалена до 6000°.

На этом светиле происходят циклические и непериодические явления, влияющие на земную атмосферу и на живые существа, а по мнению некоторых ученых — и на геологические процессы. В частности, имеется мнение, что изменения давления атмосферы на земную кору, происходящие в связи с колебаниями солнечной активности, способствуют возникновению землетрясений.

Каждую секунду пылающая плазма и раскаленные газы Солнца излучают 4 х 1023 киловатт, т. е. 5,38  х 1027 калорий в минуту, причем на нашу планету попадает лишь ничтожная часть этой огромной энергии, благодаря которой, однако, создалась и существует биосфера — сфера земной жизни.

Физики считают, что Солнце состоит из 12 концентрических слоев. Первые шесть (от центра) составляют зону ядерных реакций, в которой материя и энергия смешиваются без определенных границ. Здесь количественно преобладающий среди других элементов водород превращается в гелий с выделением чудовищных количеств энергии, что доводит царящую здесь температуру до трудно осознаваемой величины — 20 млн. градусов.

До нас доходят лучи главным образом от различных слоев девятой зоны, так называемой фотосферы, что по-гречески означает «сфера света». Она образована раскаленными и разреженными газами. Именно ее наш не вооруженный приборами глаз фиксирует как солнечный шар.

К фотосфере примыкает десятый, более разреженный и тоже газовый, так называемый обращающий слой, представляющий собой как бы огненную солнечную атмосферу. За ним следует еще более разреженная, простирающаяся на 150 тыс. км хромосфера (окрашенная сфера), в которой кроме водорода и гелия присутствует и газообразный кальций. Во время солнечного затмения в сентябре 1968 г. эта одиннадцатая сфера была видна Как розовое сияние.

Над всем этим простирается двенадцатый слой — солнечная корона. Она состоит из газообразного железа, никеля, кислорода и других химических веществ и испускает мощные ультрафиолетовые лучи и радиоволны. Температура солнечной короны — порядка одного-двух миллионов градусов. Причины, порождающие такое огромное ее разогревание, пока остаются невыясненными.

В понятие солнечной активности входят процессы, происходящие в различных его сферах. Часть биофизиков в нашей стране и за рубежом особенно большое значение во влиянии на живые организмы придают солнечным пятнам, которые были открыты несколькими учеными в конце XVI — начале XVII в. Впервые эти загадочные темные пятна на Солнце увидел Галилео Галилей в изготовленный им телескоп, за что он, как и Джордано Бруно, подвергся преследованиям святой инквизиции, усмотревшей в этом открытии оскорбление божественного светила, считавшегося неизменным и «незапятнанным». Выражение «И на Солнце есть пятна» бытует с тех пор.

В 1843 г. немецкий аптекарь из города Дессау, большой любитель астрономии, сделал открытие, что количество солнечных пятен изменяется, и притом циклично.

В настоящее время определенно известно, что пятна являются продуктом термоядерных реакций в недрах Солнца, что появляются они в фотосфере и представляют собой гигантские воронки, в которых с огромной скоростью — порядка 2 км в секунду — вихреобразно вращаются раскаленные до 4500° газы. Пятна кажутся темными, потому что их температура почти на 1000° ниже температуры других частей фотосферы.

В максимумы солнечной активности (27-дневный, 11-, 80-, 400-летний и т. д.) количество пятен и их размер возрастают. Некоторые из них в поперечнике больше земного диаметра. А период их «жизни» колеблется от нескольких минут до одного года.

Около пятен и их групп обычно образуются активные области, обладающие большой яркостью и повышенной температурой по сравнению с остальной поверхностью Солнца.

Потоки электрически заряженных частиц, захватываемые вихрями солнечных пятен, возбуждают в них мощные магнитные поля, от которых зависят движения близких к ним частей фотосферы и солнечной атмосферы.

В периоды повышения солнечной активности, продолжительность которых равняется одному — трем- годам, в хромосфере чаще происходят вспышки, образуются громадные вихри — флоккулы, выбрасываются гигантские светящиеся фонтаны раскаленного газа — протуберанцы с температурой 5 тыс. градусов и высотой до 900 тыс. км (т. е. в 2,5 раза превышающей расстояние от Земли до Луны, равное 384 400 км).

В это время возрастает извержение мощных потоков корпускул, летящих с разной скоростью, так что некоторые из них достигают земной атмосферы через несколько часов, в то время как другие — только через одни-двое суток. Корпускулярное излучение Солнца в зависимости от цикла его активности в десятки и сотни раз может усиливаться или ослабляться.

Крылатое Солнце - священный символ в Древнем ЕгиптеМеняется из года в год и не имеющая определенных границ и простирающаяся от Солнца на громадные расстояния корона, посылающая потоки ультрафиолетовых лучей и радиоволны. Во время максимума солнечной активности, как показали наблюдения во время солнечных затмений, она имеет форму более или менее равномерно распространенного во все стороны вокруг Солнца венца. А в годы минимума деятельности этого светила она вытягивается в виде двух крыльев, что, по-видимому, послужило образцом к изображению крылатого солнца — священного символа у поклонявшихся ему древних египтян (рис. 1).

Влияние магнитных полей солнечной фотосферы на атмосферу Земли усиливается солнечным ветром — ионизированным газом (плазмой) короны Солнца, состоящим из облака заряженных частиц. Солнечный ветер имеет огромную скорость — 500 км/сек.